Только спустя семь лет непосредственно под руководством Поликарпова создаются ставшие легендарными машины разведчик Р-5 и учебный У-2, получивший кличку «кукурузник». Конечно же и эти самолеты не являлись шедеврами и на 80 % копировали импортные аналоги, но ничего лучше советская промышленность выдать в то время не могла.
А уже вскоре «король истребителей», как его иногда называли, получил возможность пожалеть о том, что в свое время не сбежал в США, как его коллега Сикорский. В ноябре 1929 года Поликарпов был арестован ОГПУ по обвинению в «участии в контр революционной вредительской организации». Вместе с ним были репрессированы еще 20 ведущих специалистов, в том числе Д.П. Григорович, И.М. Косткин, П.М. Крейсон, А.Н. Сидельников, А.В. Надашкевич, Ф.В. Гончаров, В.А. Коровин и др. В вину авиаконструкторам ставились срыв опытных работ, передача в серию недоведенных конструкций и т. п. Авиаторы попали в первую волну репрессий против работников промышленности, старт которой был дан знаменитым «Шахтинским делом» 1928 года[Дело по обвинению большой группы руководителей и специалистов угольной промышленности из ВСНХ, треста «Донуголь» и шахт во вредительстве и саботаже. Официально называлось «Дело об экономической контрреволюции в Донбассе». Всего по делу было арестовано 53 человека, из которых 11 приговорили к расстрелу.]. Ее целью было свалить вину за явные провалы в работе отраслей и заводов и срыв «партзаданий», вызванные неграмотным руководством и хаотичным планированием, на неких «иностранных шпионов» и «вредителей».
В этом отношении характерно направленное осенью 1929 года парткомом авиазавода № 1 имени Авиахима в Краснопресненский райком партии, а также в ЦК, Главное военно-политическое управление и другие инстанции письмо, в котором сообщалось: «На протяжении последних 2–3 лет мы являемся свидетелями крайне ненормальной производственной жизни завода, отдельные факты которой не оставляют никаких сомнений в наличии злостно-действующей вредительской руки… Мы имеем из ряда вон выходящие возмутительные факты срыва программы, дезорганизации производства, расточительности народных средств, дерганье работы, ослабления боеспособности Красной армии».[Мухин М.Ю. Указ. соч. С. 201–202.]
Поликарпов, естественно, сознался в «содеянном» и вскоре был приговорен к смертной казни. Однако квалифицированных конструкторов в стране и так катастрофически не хватало, поэтому уже приготовившегося к смерти конструктора после двух месяцев ожидания расстрела (без отмены или изменения приговора) неожиданно направляют в так называемую «шарашку» – Особое конструкторское бюро (ЦКБ-39 ОГПУ), организованное в Бутырской тюрьме специально для «врагов народа». Уже летом 1930 года контору перевели ближе к производству – на Московский авиазавод № 39 имени Менжинского. Первоначально КБ располагалось в охраняемом «ангаре № 7» возле аэродрома. Помещение было разделено перегородкой на две части: в одной находилась жилая зона, в другой – непосредственно конструкторское бюро.
Здесь совместно с другими «вредителями» в количестве около 300 человек и своим давним знакомым Дмитрием Григоровичем Поликарпов в лихорадочной обстановке начал работу над бипланом И-5. Оба понимали, что, если не сделают хороший самолет, им придется плохо. О том, кто они и в каком находятся статусе, конструкторам постоянно напоминали. В 1931 году коллегия ОГПУ, пересмотрев дело Поликарпова, приговорила его к 10 годам лагерей. Но после удачного показа Сталину, Ворошилову и Орджоникидзе истребителя И-5, эффектно выполненного летчиком Валерием Чкаловым, было решено считать приговор в отношении конструктора условным. 23 июня 1931 года сам Сталин в одном из выступлений осудил травлю «специалистов старой школы». Эти слова вождя сыграли поворотную роль в судьбе конструктора. Уже в июле того же года Президиум ЦИК СССР принял решение об амнистии группы лиц, в том числе Поликарпова. В результате последний, буквально чудом избежав сначала смерти, а потом отправки в ГУЛАГ, смог вернуться к нормальной работе.